Процесите на секвениране на ДНК се използват широко в областта на биотехнологиите, вирусологията, медицинската диагностика и съдебните науки. Това е процес, който определя точния ред на нуклеотидите, аденина, гуанина, тимина и цитозина, присъстващи в молекулата на ДНК. Процедурите за секвениране на ДНК се превърнаха в ускорител на чудотворните открития в медицинските и биологични изследвания. Тези методи за секвениране са се развили до секвениране на пълен геном на отделни организми, включително хора и други живи видове. Микромагнитите и секвенирането от следващо поколение са съвременни процедури за секвениране на ДНК. Microarray техниката е специално базирана на хибридизация, която съдържа набор от известни цели. Последователността на следващото поколение се основава на синтеза (който използва ДНК полимераза за включване на нуклеотиди) и има способността да секвенира целия геном, независимо от избраните по-рано мишени. Това е ключовата разлика между секцията Microarray и секвенцията от следващо поколение.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е Microarray
3. Какво е следващото поколение секвениране
4. Прилики между Microarray и секвенция от следващо поколение
5. Паралелно сравнение - Microarray срещу следващо поколение секвениране в таблична форма
6. Резюме
ДНК микрочипът се използва като лабораторен инструмент, за да се идентифицират хиляди различни генни изрази едновременно. Това е плътна повърхност, т.е. слайд на микроскоп, който съдържа колекция от микроскопични ДНК петна, отпечатани върху него. Всяко печатно петно съдържа известна генна последователност или ген. Тези известни сонди, отпечатани на слайда, служат като сонди, за да се открие генната експресия. Това е известно като препис. Хибридизацията между две нишки на ДНК е основният принцип, върху който се основават микрорежимите. Това е комплементарното сдвояване на основата на последователности на нуклеинови киселини с образуването на водородни връзки.
Фигура 01: Microarray
Първоначално молекулите на тРНК се събират от експерименталната проба и референтната проба, получена от здрав индивид. Експериментални проби се получават от болни хора; например индивид, страдащ от рак. Веднъж получени и двете мРНК проби се превръщат в сДНК (допълваща ДНК). След това всяка проба се маркира с помощта на флуоресцентна сонда. Флуоресцентните сонди са с различни цветове за разграничаване на пробата сДНК от референтната кДНК. За да се инициира свързването на сДНК молекулите към микрорегулатора, двете проби се смесват. Хибридизацията е процесът, при който молекулите на сДНК се прикрепят към ДНК сондите на слайда на микрочиповете. След като хибридизацията приключи, се провеждат серия от реакции с цел идентифициране и измерване на експресията на всеки ген с появата на различни цветове според количеството на експресирания ген. Резултатите от микроматрицата се използват при създаването на профил на генна експресия, който може да се използва за идентифициране на различни заболявания.
Секвениране на следващо поколение (NGS) е усъвършенстван метод за генетично секвениране. Принципът му е подобен на този на Sanger Sequisting, който зависи от капилярната електрофореза. В NGS геномната нишка е фрагментирана и лигирана към шаблонна верига. Основите на всеки кичур се идентифицират по излъчените сигнали по време на процеса му на лигиране. В метода на секвениране на Сангер са включени три отделни стъпки, последователност, разделяне и откриване. Поради тези отделни стъпки автоматизирането на подготовката на пробата е ограничено в пропускателната способност. В NGS, техниката е разработена с използване на базирана на масив секвенция с комбинацията от етапите на процедурата за секвениране на Сангер, която може да предизвика милиони реакционни серии да се провеждат паралелно едновременно; това води до висока скорост и производителност при ниска цена.
Фигура 02: Развитие в NGS
NGS се състои от три стъпки; библиотечна подготовка (създаване на библиотеки с използване на произволна фрагментация на ДНК), амплификация (амплификация на библиотеката с помощта на клонално амплифициране и PCR) и секвениране. Процесите на секвениране на геномите, които се извършват за изключително дълги продължителности, като се използва процедура на Сангер секвениране, могат да бъдат завършени за няколко часа с помощта на NGS.
Microarray срещу секвенция от следващо поколение | |
Microarray е съвкупност от микроскопични ДНК петна, прикрепени към твърда повърхност, която се използва за измерване на нивата на експресия на голям брой гени едновременно. | NGS (Next поколение секвенциониране) е не-базирана технология за секвенциране на ДНК с висока пропускателна способност, която улеснява паралелно секвениране на милиони или милиарди нишки на ДНК. |
Взаимодействия с Антиген | |
Microarray се основава на хибридизация, която е съставена от набор от известни цели. | NGS се основава на синтеза, който използва ДНК полимераза, за да включи нуклеотиди и е независим от предварително избрани мишени. |
В контекста на изследванията секвенцията на ДНК се превърна във важен ускорител. Той се използва широко в биотехнологиите, медицинската диагностика и криминалистичните изследвания. Той се развива и се развива в по-ефикасни и бързи процедури за последователност. Microarrays и NGS са две съвременни техники за секвениране на ДНК. И двете са разработени с използване на базирани на масив последователности. Microarray техниката разчита на хибридизацията, докато NGS се основава на синтез, който използва ДНК полимераза, за да включи нуклеотиди. Това е основната разлика между секцията Microarray и секвенцията от следващо поколение.
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели, съгласно цитираната бележка. Моля, изтеглете PDF версията тук Разлика между последователността на Microarray и следващото поколение
1.Behjati, Sam и Patrick S Tarpey. „Какво е следващото поколение?” Архив на болестите в детството. Издание за образование и практика, Издателска група BMJ, декември 2013 г., достъпно тук. Достъпно на 23 август 2017 г.
2.Bumgarner, Roger. „Преглед на dna микро масиви.“ Актуални протоколи в молекулярната биология, John Wiley and Sons Inc., 9 февруари 2016 г., налични тук. Достъпно на 23 август 2017 г..
3. „DNA Microarray Technology“. Национален институт за изследване на човешкия геном (NHGRI), достъпен тук. Достъпно на 23 август 2017 г..
1. "DNA microarray" от Guillaume Paumier (потребител: guillom) - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia
2. „Развитие в следващото поколение последователност“ от Nederbragt, Lex (2012) - (CC BY 3.0) през Commons Wikimedia